Sinkholes nell’area metropolitana a nord-est di Napoli

sinkholes Napoli

Sinkholes provocati dal crollo di cavità sotterranee nell’area metropolitana a nord est di Napoli

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    L’area metropolitana di Napoli è un’area densamente urbanizzata, interessata da frequenti fenomeni di sinkhole causati dal collasso di cavità sotterranee. Relativamente al settore nord-orientale di essa, è stato svolto uno studio finalizzato ad aggiornare il database sulle cavità sotterranee, a costruire un modello geologico e stratigrafico di dettaglio del sottosuolo, a recuperare informazioni di sinkhole storici e ad analizzare i dati sugli sprofondamenti recenti, allo scopo di definire ruolo e peso dei fattori predisponenti e delle cause scatenanti l’innesco dei sinkhole.

    I Fattori predisponenti dello studio

    Primo fattore

    Nell’area di studio, il primo indiscusso fattore predisponente il verificarsi di sinkhole è la presenza ad una profondità modesta dal piano campagna della formazione tufacea del- l’Ignimbrite Campana, sede di una complessa rete di cavità sotterranee.

    Secondo Fattore

    Il secondo fattore predisponente è legato alla profondità ed alle dimensioni delle cavità: minore profondità del tetto della cavità rispetto al piano campagna e maggiore frequenza e ampiezza delle cavità possono favorire maggiormente l’innesco di un sinkhole.

    Tra i fattori predisponenti va annoverato il ruolo svolto dagli accessi alle cavità, dati da pozzi verticali, che costituiscono i punti di maggiore debolezza della volta della cavità, soprattutto quando sono stati obliterati o riempiti in maniera sommaria e abbandonati.

    Le cause scatenanti

    Tra le cause scatenanti vanno inserite le intense piogge, che attraverso il cattivo funzionamento dei recapiti fognari possono saturare i terreni sabbioso-limosi in cui sono scavati i pozzi di accesso, le perdite delle condotte idriche in pressione, le forti vibrazioni e gli scuotimenti del terreno dovuti al passaggio sulle strade di mezzi pesanti oppure alla esecuzione di lavori di manutenzione.

    Gli sprofondamenti o “sinkhole” sono fenomeni improvvisi, difficilmente prevedibili e costi- tuiscono un serio fattore di rischio, non sempre tenuto nella giusta considerazione.

    Sinkholes negli anni

    Negli ultimi anni, in Italia, la comunità scienti- fica ha mostrato un crescente interesse su questa problematica, sia relativamente agli anthropogenic sin kholes in aree rurali (LOLLINO & PARISE, 2010; MAY et alii, 2010) che a quelli in aree intensamente urbanizzate (CORAZZA, 2004, 2010; AVERSA & D’ANIELLO, 2010; NISIO, 2010; GUARINO & NISIO, 2012; CIOTOLI et alii, 2013; PARISE et alii, 2013; LOLLINO et alii, 2013; SCOTTO DI SANTOLO et alii, 2013; AVERSA et alii, 2013). Gli anthropogenic sinkholes sono presenti in Italia nelle aree interessate nel passato da attività estrattiva nel sottosuolo, dove esso risulta costituito da rocce facilmente lavorabili e allo stesso tempo di buona consistenza, quali i tufi piroclastici, le calcareniti, sabbie e limi e arenarie tenere. In alcune regioni (Lazio, Campania, Toscana, Umbria) sono numerosi i cunicoli e le cavità scavati a partire dal VIII secolo a.C., in età etrusca, cui hanno fatto seguito ambienti ipogei realizzati in epoca romana e medievale, fin quasi ai giorni nostri. In alcuni regioni del territorio italiano i sinkhole si generano in aree minerarie dimesse, di estrazione di zolfo, sal- gemma o carbone come accade ad esempio in Sicilia e in Sardegna (DI MAGGIO et alii, 2010; CAREDDA et alii, 2010).

    Le condizioni di rischio per il verificarsi di un Sinkholes

    Le condizioni di rischio indotte dagli sprofondamenti sono naturalmente connesse alla presenza e alla densità di insediamenti e/o infrastrutture presenti in superficie. Con l’urbanizzazione successiva alla seconda guerra mondiale, in quasi tutti i principali centri abitati si è assistito a notevoli alterazioni del territorio e contemporaneamente alla perdita della memoria storica relativa alla presenza di cavità e dei loro punti di accesso, e nuove costruzioni ed importanti infrastrutture sono state realizzate spesso senza tener conto della presenza di vuoti in sotterraneo e dei possibili problemi di staticità collegati.

    Normative per la tutela dai Sinkholes

    Nonostante la frequenza degli accadimenti e, talora, la perdita di vite umane, in Italia non esiste ancora una normativa nazionale che riguardi il rischio da sinkhole. Relativamente alla costruzione di un archivio di dati geologici del sottosuolo, il contributo principale è consistito nell’ampia documentazione già a disposizione degli Autori, acquisita nell’ambito di precedenti studi, e comprende oltre 300 logs stratigrafici, risultati di indagini geotecniche in sito e in laboratorio, studi e rilievi in cavità, ulteriormente ampliata grazie ai dati forniti da professionisti e società operanti in loco, che hanno messo a disposi- zione il materiale allestito per la redazione di Piani Regolatori a scala comunale e di progetti di sistemazione e consolidamento a scala locale.

    Qual’è la zona della citttà metropolitana di Napoli più interessata da sinkholes?

    Buona parte del territorio della Provincia di Napoli è interessato dal rischio sinkhole, così come lo stesso capoluogo (BASSO et alii, 2013), ma il la- voro svolto riguarda una delle aree maggiormente colpite, comprendente il territorio dei comuni di Afragola, Arzano, Cardito, Casalnuovo, Casavatore, Casoria e Frattamaggiore, ubicata nel settore centro-orientale della Piana Campana. Per le cavità sono state organizzate informa- zioni relative a: estensione, volume, altezza e pro- fondità dal piano campagna, litologia e condizioni di stabilità, ubicazione degli accessi. In molti casi sono disponibili planimetrie e sezioni e, raramente, immagini fotografiche e rilievi sullo stato di fessurazione del tufo. Relativamente ai dati stratigrafici e geologici s.l., sono stati inseriti nel database informazioni quali ubicazione, colonna stratigrafica delle perforazioni e profondità della falda. Le carte vettoriali, i dati georiferiti e l’utilizzo di applicazioni GIS hanno permesso la realizzazione e la elaborazione di carte derivate, consentendo di visualizzare le aree a maggiore criticità e di capire quali sono le condizioni geologiche ed i fattori antropici che favoriscono la suscettibilità all’innesco di un sinkhole, primo importante passo per le azioni da intraprendere per la mitigazione del rischio. Inoltre, la realizzazione dei nuovi insediamenti abitativi non è stata accompagnata dal contestuale adeguamento di infrastrutture essenziali, come la rete fognaria, per non parlare di spazi e strutture destinate ad attività sociali, spesso inesistenti.

    Assetto Geologico della Piana Campana

    La Piana Campana è un esteso territorio prevalentemente sub pianeggiante che si estende dalle pendici del Somma-Vesuvio fino ai confini settentrionali della Campania con la regione Lazio, che costituisce – da un punto di vista strutturale – un’ampia e profonda depressione individuatasi in seguito alle fasi tettoniche Plio-Pleistoceniche che hanno determinato lo smembramento e il successivo sprofondamento di alcune migliaia di metri delle unità calcaree e terrigene meso-cenozoiche dell’Appennino Campano (ROMANO et alii, 1994). I terreni che colmano il graben sono costituiti in profondità da successioni terrigene mio-plioceniche e, superiormente, da alternanze di prodotti piroclastici, depositi marini e alluvionali

    Fig.1 – Carta geologica semplificata del settore centrale della Provincia di Napoli. Legenda: 1) depositi costieri (Olocene); 2) depositi alluvionali e colluvioni (Olocene); 3) depositi piroclastici e tufi relativi alla attività vulcanica dei Campi Flegrei in giacitura primaria o con vario grado di rimaneggiamento (Pleistocene superiore – Olocene); 4) depositi piroclastici e lave relativi alla attività vulcanica del complesso Somma-Vesuvio (Pleistocene superiore – Olocene); 5) tetto della formazione dell’Ignimbrite Campana (metri sul livello del mare); 6) orlo della caldera di collasso vulcano-tettonico dell’Ignimbrite Campana; 7) curve di livello (equidistanza = 25 m); 8) laghi; 9) area di studio (Af = Afragola, Ar = Arzano, Ca = Casoria, Cr = Cardito, Cl= Casalnuovo, Cv = Casavatore, Fr = Frattamaggiore).

    L’importanza della formazione tufacea dell’Ignimbrite Campana

    La presenza della formazione tufacea dell’Ignimbrite Campana ad una ridotta profondità dal piano campagna ha da sempre favorito lo sviluppo dell’attività estrattiva finalizzata al reperimento di materiale da costruzione. In molti centri storici della provincia di Napoli, sino all’immediato secondo dopoguerra, le case sono state costruite in muratura utilizzando il tufo grazie alle sue buone caratteristiche geotecniche (limitato peso specifico e buona resistenza a compressione) e di isolante termico ed acustico.

    L’estrazione del materiale avveniva attraverso una cava sotterranea generalmente ubicata in asse al futuro fabbricato oppure sotto la futura aia o cortile, a partire da uno scavo verticale di sezione quadrata e lato di circa 1 m, che giunto in prossimità del tetto della formazione tufacea veniva ampliato realizzando una sorta di volta a botte, della quale la buca iniziale era una sorta di lucernaio (CANTILE, 1991). L’estrazione permetteva il ricavo di mattoni per la muratura ed allo stesso tempo creava ambienti sotterranei che hanno avuto negli anni diversi utilizzi. Di fatto, quindi, quasi tutte le case dei centri storici avevano il loro locale sotterraneo del quale, purtroppo, col passare degli anni si è spesso persa la memoria storica. L’accesso a queste cavità avveniva attraverso pozzi verticali (detti occhi di monte) e rampe di strette scale scavate nel terreno. Il dataset di partenza relativo alle cavità sotterranee è costituito da un censimento realizzato dalla Provincia di Napoli, cui sono stati aggiunti ulteriori dati acquisiti presso studi professionali e società. Nell’area di studio risultano censite 935 cavità, ma si tratta di un valore sottostimato rispetto alla situazione reale. L’ubicazione delle cavità è riportata in figura 2. Le cavità appaiono fortemente concentrate in corrispondenza delle aree di più antica edificazione, antichi assi viari. Soltanto nel 60% dei casi si dispone di un rilievo e di sezioni e, pertanto, di una planimetria riferita all’edificato sovrastante. In alcuni casi è disponibile anche una documentazione fotografica.

    Fig. 2 – Ubicazione delle cavità e dei sinkholes nell’area di studio. Legenda: 1) cavità; 2) sinkholes; 3) tetto della formazione dell’Ignimbrite Campana (metri sul livello del mare); 4) limite dell’area di studio.
    Tab. 1 – Cavità e pozzi di accesso censiti nell’area di studio e relativo stato di conservazione (fonte dei dati: Provincia di Napoli, 2002 e ISTAT ). Legenda: b= buono, d = discreto, c = cattivo, nd = non conosciuto.

    Lo stato di conservazione generale delle cavità non risulta noto in oltre il 60 % dei casi; tenuto conto del fatto che lo spessore di tufo che veniva lasciato in volta è dell’ordine del metro (o anche meno) solo in poco meno del 20% delle cavità ispezionate, le condizioni di stabilità sono state definite buone sulla base di osservazioni macroscopiche (v. tab. 1).

    Risulta evidente quindi che molte cavità potrebbero trovarsi in precarie condizioni di stabilità, così come i loro pozzi di accesso, gli “occhi monte”, ed in particolare, quelli abbandonati.

    Si osserva infatti che, gli accessi alle cavità in uso, o rimasti in uso fino a pochi anni fa, risultano in buone condizioni di stabilità, mentre le canne di pozzo e gli accessi ormai obliterati costituiscono delle situazioni puntuali fortemente predisposte al collasso e alla formazione di un sinkhole in superficie

    SINKHOLES

    Ai fini della realizzazione di una carta inventario dei sinkholes, non si è tenuto conto delle piccole voragini e dei dissesti legati alla manutenzione del territorio e dei sottoservizi, come ad esempio i cedimenti della sede stradale o del piano di calpestio di locali, giardini dovuti a perdite delle condutture interrate.

    Sono stati presi in considerazione soltanto i fenomeni di sprofondamento profondo caratterizzati da almeno uno dei seguenti requisiti:

    • profondità dello sprofondamento maggiore di 3 m;
    • presenza di una cavità sotterranea che ha condizionato direttamente o indirettamente, lo sprofondamento.

    Nell’area di studio sono stati censiti circa 100 sinkholes. Si tratta di un numero certamente approssimato per difetto ed in corso di aggiornamento, tenendo conto che:

    • per quanto riguarda la banca dati degli interventi del Comando Provinciale dei Vigili del Fuoco, le registrazioni degli interventi antecedenti al 1986 non sono state acquisite perché sono state irrimediabilmente distrutte dagli stessi uffici dei VVF;
    • il database del Progetto AVI non tiene conto dei fenomeni di sprofondamento, ad eccezione dei casi più importanti, che hanno provocato vittime o danni ingenti, e quindi fornisce poche segnalazioni;
    • gli uffici tecnici delle amministrazioni locali non possiedono un registro-anagrafe degli eventi. Frequentemente, i dati acquisiti relativi ai fenomeni di sprofondamento meno recenti risultano privi di informazioni relative alla ubicazione;

    Conclusioni su Area metropolitana di Napoli e Sinkholes

    L’area metropolitana di Napoli è un tipico esempio di area densamente urbanizzata ad elevato rischio sinkhole.

    Tale sistema ha subito una rapida e radicale evoluzione nel corso dell’ultimo cinquantennio, per cui quasi l’intera superficie risulta edificata ed allo stesso tempo si è avuta la progressiva perdita della memoria storica dell’esistenza di una rete caveale sotterranea.

    La ricerca svolta ha svolto permesso di individuare all’interno dell’area di studio, apparente- mente omogenea, i settori maggiormente suscettibili a sinkhole, in relazione alle caratteristiche stratigrafiche del sottosuolo e soprattutto alla presenza e profondità di uno strato di tufo lapideo utilizzato sin dall’antichità per attività estrattive. Laddove il tufo è più superficiale si rileva una maggiore concentrazione di cavità, ed allo stesso tempo, di sinkhole.

    Il censimento delle cavità ha evidenziato che esse sono presenti con maggiore numero soprattutto nei centri storici degli abitati. Purtroppo però, solo per alcune di esse si dispone di un preciso rilievo topografico.

    Per quanto riguarda la genesi dei sinkhole, è stato accertato che essi si generano per saturazione, e relativo appesantimento dei terreni piroclastici sciolti (sabbie e limi sabbiosi) che poggiano sovraccaricando le volte in tufo di cavità sotterranee. Talora per la presenza di terreni di riporto utilizzati per il riempimento delle canne di accesso alle cavità.

    La saturazione può avvenire durante periodi di intense piogge per mal funzionamento della rete fognaria o per infiltrazioni nel sottosuolo. In altri casi invece i sinkhole si generano anche in assenza di piogge per perdite continue e prolungate di con- dotte idriche in pressione..

    Per poter ridurre la suscettibilità da sinkhole in ambito comunale sono necessari studi ed indagini mirate. In primo luogo è importante una ricerca storica e bibliografica finalizzata a recuperare informazioni di sinkhole storici ed alla presenza di cavità sotterranee. Le cavità dovranno essere rilevate e definite le condizioni di stabilità delle loro volte tenendo conto dello stato di fratturazione del tufo, dei terreni e delle strutture ed infrastrutture che le ricoprono.